摘要:在进行地基处理时最常采用的方法就是强夯加固,这种方式的检测方法有很多,而每种检测方式选择也跟具体的实际情况有关,想要取得更加准确的测量结果就一定要选择最合适的检测方法。因此文章简单介绍强夯地基处理检测中的几种检测地基的具体方式,并且探析各种方式的优点以及缺点,从而使其结果能够更加准确可靠。
关键词:强夯;加固;检测
引言
强夯加固效果的检验是强夯工程施工的一项很重要的工作,它包括施工过程中的质量检测和夯后地基的质量检验。常规检测手段主要有载荷试验、标准贯入试验、静力触探、动力触探、十字板剪切试验、旁压试验、现场剪切试验、波速试验等。随着物探技术的不断发展,物探方法在强夯地基检测中也得到推广应用。
一、强夯法处理地基的特征
强夯法的工作原理:反复将重锤(一般为10t~40t)提至一定高度后,再瞬间释放,利用自由落体产生的势能差对地基进行撞击,以提高其坚实度和稳固性。根据我国现行法律法规规定,不同种类的土壤成分,应采取不同的夯实法。对于饱和度较低的土壤,如砂土、碎石土、黄土等宜用强夯法;而高饱和度的土壤,如粉土、粘性土等宜用填充杂物方式进行夯实。
强夯法具有的优势是不可替代的,强夯法的主要优点在于:1)强夯法具有速度快,价格便宜,质量优等特点,是山区填土中常见的运用方法。2)合理的检测方法能够推动山区的填土处理和应用,所以探索合理的检测方法对地基的评定非常重要。3)无损检测是检测技术发展的趋势,对于山区的地基施工和新工艺有巨大的促进和推广作用。在检测时,适当同时采用多种方法,能够在一定程度上弥补各自的缺点,发挥各自的优点,如此便可节省检测费用,节约工程时间,检测的数据也将更加准确。
二、强夯处理地基的检测方法
通常表层地基的检测方法与技术都经过了多次实验,是已经成熟的技术。这些技术主要用载荷试验检测地基承载力,但是对于承载力的测试和计算地基的密度时,需要更深层度的探讨和摸索。
2.1载荷试验
载荷试验是一种通常用于测试承压板应力的地基原位检测方法,主要检测地基岩土承载力和变形状况。其主要分为三种:1)浅层平板载荷试验:用于不超过3m的地下水位地基土;2)深层板载荷试验:用于超过3m的地下水位地基土:3)螺旋板载荷试验:用于地下水位以下及深层地基土。载荷试验是一种非常有效的检测方法,此方法的实施需参照我国对于强夯处理地基的规范。在我国一些较为重要的建筑场地一般都会采用载荷试验检测地基承载能力。但由于平板载荷试验不能超过2倍承压板直径,在许多实际操作中因为这一局限性,所以需结合其他检测方法来完成检测过程。
2.2密实度的检测
检测地基的密实度可以用灌砂(水)法来测定,它不仅能够有效的反映出地基的密实程度,且能够直接反映出地基的承载力等指标,此方法检测便捷,结果直观,所以在地基处理中应用频繁。但对于破坏性大且开挖的工作量大的深层地基的检测,密实度检测的应用会受到一定的限制,密实度检测的方法通常只在试验阶段以及重大的工程中使用。
2.3圆锥动力触探试验
圆锥动力触探试验是指将圆锥探头嵌入土中,以落锤击打探头,根据所遇阻力变化分析土层力学分层,并对土层性质加以判定,以此作为地基土工程地质评价。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于探头所遇阻力是以深入土中距离所需锤击数为尺度,因此圆锥动力触探试验也可以用来检测地基加固效果。圆锥动力触探试验操作简便,使用广泛,对静力触探难以测试的土层具有重要的补充作用。然而它的局限性也比较明显,主要表现为不能采样,误差较大,不能进行块粒较大填料地基的测试。
2.4瞬态瑞利波测试法
瞬态瑞利波测试法是近年来新发展的浅层地质勘探法。其主要原理:将振源检波器置于平面,使用重锤产生瑞利波,通过频谱仪分析接收到的波形,将其换成横波速度,从而算出被测土层波速。随着理论和技术的发展,瞬态瑞利波测试法被广泛应用于各个工程项目,在实际操作中具有不可替代的作用,因此开展这方面的深入研究显得十分必要。
2.5地质雷达检测技术
地质雷达检测技术是根据地下物质的电磁差异,利用一定频率的电磁波检测地基密实度的方法。天线发射器将信息传输到地下,经过地层界面后重返地面,最终被雷达接收。高频电磁波在介质中传播时,通过的路径和磁场强度以及相应的波形都产生相应的变化。所以可以通过采集时域波形,对其进行相应的处理分析,确定地下和地质体的情况。地质雷达检测技术作为近期探测地下和地表建筑物密实度的高新技术,具有无损、高清、高效的特点,成为岩土检测的重要手段。
三、物探方法在强夯检测中的应用
近年来随着工程物探技术的日臻成熟,在岩土工程中的应用也越来越多,在强夯检测中也逐步得到应用。面波法、电阻率法、重力法、磁法、地质雷达技术等物探方法的应用显现出了其方便、快捷的特点,同时也解决了大面积检测难的问题。因此在具体的工程检测中将原位测试、土工试验及工程物探结合起来使用将会得到更好的效果。
下面以瑞雷波为例介绍物探方法在强夯检测中的应用。
瑞雷波法强夯检测是一种利用瑞雷波的运动学特征和动力学特征来进行强夯处理效果检测的地球物理方法。
3.1 瑞雷波检测原理
在自由界面(如地面)上进行竖向激振时,均会在其表面附近产生瑞雷波,而瑞雷波有几个与工程质量检测有关的主要特征:在分层介质中,瑞雷波具有频散特征;瑞雷波的波长不同,穿过的深度也不同;瑞雷波的传播速度与介质的物理力学性质密切相关;研究证明,瑞雷波的能量约占整个地震波能量的67%,而且主要集中在地表下一个波长的范围内,而传播速度代表着半个波长(£R/2)范围内介质震动的平均传播速度。因此,一般认为瑞雷波的测试深度为半个波长,而波长与速度及频度有如下的关系:
设瑞雷波的传播速度为VR,频率为FR,则波长为:£R =VR/FR。
当速度不变时,频率越低,则测试深度就越大。
瑞雷波检测方法分为瞬态法和稳态法两种。这两种方法的区别在于震源不同。瞬态法是在激振时产生一定频率范围的瑞雷波,并以复频波的形式传播;而稳态法是在激振时产生相对单一频率的瑞雷波,并以单一频率波的形式传播。通常在强夯检测中采用瞬态瑞雷波。
现场数据采集通常采用纵排列接收瑞雷波。首先做现场试验,并结合现场情况选择合适的工作参数,如偏移距、道间距、记录长度、采磁间距等。
四、强夯地基加固的四个阶段
(1)夯击是一种能量转化的过程,在夯击的同时还伴随强制压缩或振密,使气体排出;
(2)强夯地基土体结构受到了破坏或者使土体液化,使强度降低或抗剪强度丧失;
(3)强夯地基加固可以实现排水固结压密,改变渗透性能,土体裂隙进一步发展,使得土体强度提高;
(4)触变恢复的同时使得固结压密,包括一部分自由水变为薄膜水,土体强度继续得到提高。
强夯地基对强夯是十分重要的部分,强夯地基的稳固保证了强夯施工的安全和完整性,所以,强夯地基加固是我们的重中之重。强夯法也被称为动力固结法,它就是将一个重锤从高处自由下落来达到夯击地基的效果,这样就可以使地基土的强度得到提高,而使压缩性得到降低,并可以消除黄土的湿陷性,以达到地基加固的目的。使用重锤冲击土颗粒使其破碎或者产生水间的相对移动,实现微结构破坏,还可以使孔隙中的一些气体迅速压缩或排出,而孔隙体积减小,这样就很容易形成较密实的土体结构。强夯地基的加固处理,使得强夯地基更加的稳固,该方法在黄土地区路基工程中已得到广泛应用。
结束语
运用强夯法对地基进行加固时,因为地基土条件有很多不确切的影响因素,所以只运用一种检测方法是无法得到最准确可靠的结果,并且还会对工程后期的加固处理产生一定的影响。因此在对地基检测方法进行筛选的时候一定要根据施工现场实际情况以及土质的实际情况,寻找出最佳的检测方案,从而使施工更加顺利。
参考文献:
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[2] 朱郑怀.强夯地基处理的几种检测方法比较和分析[J].广州建筑,2014
[3] 徐培红.强夯地基处理检测方法浅析[J].建材技术与应用,2013
论文作者:曹国梁
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/2
标签:地基论文; 检测方法论文; 载荷论文; 密实论文; 方法论文; 物探论文; 测试论文; 《防护工程》2018年第29期论文;